›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (12): 3389-3392.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

天然沉积粉质黏土的应力路径试验研究

殷 杰1, 2,刘夫江3,刘 辰3,刘春伟4   

  1. 1.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;2. 江苏大学 土木工程与力学学院,江苏 镇江 212013; 3.山东临沂水利工程总公司,山东 临沂 276000;4.临沂市南水北调工程管理处,山东 临沂 276000
  • 收稿日期:2013-07-17 出版日期:2013-12-10 发布日期:2013-12-19
  • 作者简介:殷杰,男,1982年生,博士,讲师,主要从事软土基本特性与本构关系方面的研究工作
  • 基金资助:

    河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室开放基金资助项目(No. GH201104)。

Stress path tests on natural sedimentary silty clay

YIN Jie1, 2, LIU Fu-jiang3, LIU Chen3, LIU Chun-wei4   

  1. 1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Faculty of Civil Engineering and Mechanics, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China; 3. Shandong Province Water Conservancy Project Head Company, Linyi, Shandong 276000, China; 4. Administration of South-to-North Water Transfer Project in Linyi City, Linyi, Shandong 276000, China
  • Received:2013-07-17 Online:2013-12-10 Published:2013-12-19

摘要: 天然沉积土在沉积过程中产生了结构性和各向异性,使其受力变形特性与重塑土存在明显的差异。实际工程中的天然土体往往在受荷过程中会经历不同的应力路径,因此,需要开展考虑结构性和各向异性影响的应力路径试验。通过研究不同应力路径下土体的力学特性,为建立复杂应力路径下的合理的本构模型提供试验依据。采用大直径PVC管取样器获取张家港地区地下2.5 m深的粉质黏土不扰动土样,通过GDS三轴仪对土样进行了K0固结不同排水应力路径试验。结果表明,应力路径对不扰动土样的体积变形和剪切变形均有显著影响,且球应力和偏应力对土的体应变和剪应变存在交叉影响。无论以体积变形为主还是剪切变形为主的应力路径下,应力-应变曲线都有明显的屈服性状。通过描绘试验所得各应力路径下的屈服点,获得张家港不扰动土样的屈服轨迹大致呈倾斜的椭圆形状,采用Wheeler模型的屈服面与试验屈服点的吻合程度要优于Nakano模型。

关键词: K0固结, 粉质黏土, 应力路径, 不扰动样, 屈服

Abstract: Soil structure and anisotropy were generated during the depositional process for natural sedimentary soils, which made them different form that of the remolded soils. Since natural soils may generally undergo different stress paths during external loads in the engineering practice; it is necessary to carry out stress path tests on natural soils both considering the effects of soil structure and anisotropy. Analysis of mechanical behavior under different stress path tests can be the basis for set up reasonable constitutive model for natural soils. In this study, different K0 consolidation drained stress path triaxial tests were performed by GDS triaxial apparatus on undisturbed Zhangjiagang silty clays, which were taken by large diameter PVC samplers from depths of 2.5m underground. Test results show that stress paths exert significant influence on volumetric and shear deformation. Global stress and deviator stress have cross effects on the volumetric strain and shear strain. Obvious yielding behavior can be observed in stress-strain relations, whatever the stress paths are controlled by volume or shear deformation. Yielding curve obtained by connecting the yield points under different stress paths shows an incline elliptical shape, which agrees better with the yield curve in the constitutive model proposed by Wheeler et al. than that of the model presented by Nakano et al..

Key words: K0 consolidation, silty clay, stress path, undisturbed samples, yield

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 方瑾瑾, 冯以鑫, 王立平, 余永强, . 真三轴条件下非饱和黄土的有效应力屈服特性[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 492-500.
[2] 邓子千, 陈嘉帅, 王建伟, 刘小文, . 基于SFG模型的统一屈服面本构模型与试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 527-534.
[3] 孔亮, 刘文卓, 袁庆盟, 董彤, . 常剪应力路径下含气砂土的三轴试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3319-3326.
[4] 陈永青, 文畅平, 方炫强, . 生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3515-3523.
[5] 刘斯宏, 沈超敏, 毛航宇, 孙 屹. 堆石料状态相关弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2891-2898.
[6] 孔宪京, 宁凡伟, 刘京茂, 邹德高, 周晨光, . 应力路径和干湿状态对堆石料颗粒破碎的影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2059-2065.
[7] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 考虑卸荷速率的K0固结膨胀土应力-应变行为[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1299-1306.
[8] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任 昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[9] 胡田飞, 刘建坤, 王天亮, 岳祖润, . 粉质黏土变形特性的冻融循环效应及其双屈 服面本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 987-997.
[10] 王丽琴, 邵生俊, 王 帅, 赵 聪, 石鹏鑫, 周 彪, . 原状黄土的压缩曲线特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1076-1084.
[11] 冯凌云, 朱斌, 代加林, 孔德琼, . 深海管道水平向管−土相互作用 大变形连续极限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4907-4915.
[12] 张晓曦, 何思明, 樊晓一, . L型挡土墙滑裂面确定方法与地震稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4011-4020.
[13] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 原状膨胀土剪切力学特性的卸荷速率 效应试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3758-3766.
[14] 郭莹, 刘晓东. 成样方法对饱和粉砂不同应力路径下固结 排水剪切试验结果的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3783-3788.
[15] 褚峰, 张宏刚, 邵生俊, . 陇东Q3结构性黄土压剪损伤本构模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3855-3870.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 唐明明,王芝银,马兰平,曾志华,张之沛. 油气管道穿越黄土冲沟的管线设计参数研究[J]. , 2010, 31(4): 1314 -1318 .
[2] 张广明,刘 合,张 劲,吴恒安,王秀喜. 储层流固耦合的数学模型和非线性有限元方程[J]. , 2010, 31(5): 1657 -1662 .
[3] 梅国雄,卢廷浩,陈 浩,李 治. 考虑初始应力的坑侧土体真三轴试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2079 -2082 .
[4] 徐 明,陈金锋,宋二祥. 陡坡寺中微风化料的大型三轴试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2496 -2500 .
[5] 林 杭,曹 平,李江腾,江学良,何忠明. 基于Hoek-Brown准则的三维边坡变形稳定性分析[J]. , 2010, 31(11): 3656 -3660 .
[6] 冉 龙,胡 琦. 粉砂地基深基坑渗透破坏研究[J]. , 2009, 30(1): 241 -245 .
[7] 李俊才,纪广强,宋桂华,张 琼,王志亮,严小敏. 高层建筑疏桩筏板基础现场实测与分析[J]. , 2009, 30(4): 1018 -1022 .
[8] 魏 宁,李小春,王 燕,谷志孟. 城市垃圾填埋场甲烷资源量与利用前景[J]. , 2009, 30(6): 1687 -1692 .
[9] 牛文杰,叶为民,刘绍刚,禹海涛. 考虑饱和-非饱和渗流的土坡极限分析[J]. , 2009, 30(8): 2477 -2482 .
[10] 林达明,尚彦军,孙福军,孙元春,吴锋波,刘志强. 岩体强度估算方法研究及应用[J]. , 2011, 32(3): 837 -842 .